數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)的故障診斷與維護(hù)1

1、第4章 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的故障診斷與維修進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)的性能在一定程度上決怎了數(shù)控系統(tǒng)的性能，m接影響了加工 工件的梢度。對它做好良好的維護(hù)與維修,是數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵。本章主要內(nèi)容:對數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)作一半的介紹；介紹步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)的原理和主要特性作簡單介紹后，列出了步進(jìn)驅(qū)動系 統(tǒng)的主要故障及排除，并列出相應(yīng)維修實(shí)例。簡介了述給伺服驅(qū)動系統(tǒng)，列出了進(jìn)給伺服驅(qū)動系統(tǒng)的主要報警及處理、 主要故障及排除，并列出了維修實(shí)例。4.1進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)紙述進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)的性能在一定程度上決定了數(shù)控系統(tǒng)的性能.決定了數(shù)控機(jī)床的檔次內(nèi) 此在數(shù)控技術(shù)發(fā)展的歷程中，進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)的研制和發(fā)展總是放在首耍的位置。數(shù)控系統(tǒng)所發(fā)出

2、的控制指令，足通過進(jìn)給駅動系統(tǒng)來驅(qū)動機(jī)械執(zhí)行部件.最終實(shí)現(xiàn)機(jī)爪 糟確的進(jìn)給運(yùn)動的。數(shù)控機(jī)'床的進(jìn)給驅(qū)別系統(tǒng)是一種位置隨動9疋位系統(tǒng)，它的作用是快速、 準(zhǔn)確地執(zhí)行由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的運(yùn)動命令,梢確地控制機(jī)床進(jìn)給傳動鏈的坐標(biāo)運(yùn)動。它的性能 決定了數(shù)控機(jī)床的許多性能.如赧高移動速度、輪廓跟隨粋度、定位粋度等。4.1.1數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)的要求l調(diào)速范用要寬調(diào)速范圍rn是指進(jìn)給電動機(jī)提供的最低轉(zhuǎn)速弘低和最高轉(zhuǎn)速n腫k之比,即：in=ninin/nnu 在各種數(shù)控機(jī)床中山于加工川刀具、被加工材料、主軸轉(zhuǎn)速以及零件加工工藝要求的 不同.為保證在任何惜況下都能得到疑住切削條件，就要求進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)必須

3、具有足夠?qū)挼?無級調(diào)速范圍通常大于1 : 10000)o尤其在低速(如o”min)時，要仍能平滑運(yùn)動而無 爬行現(xiàn)報。脈沖當(dāng)竝為1 u m/p怙：況卜，最先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給速度從()24()m/min連纟調(diào)。 但對于一般的數(shù)控機(jī)床，要求進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)在0-24rri/min進(jìn)給速度下工作就足夠了。2. 定位椿度要高使用數(shù)控機(jī)床主要是為了:保證加工質(zhì)量的穩(wěn)定性、一致性減少廢品率；解決復(fù)雜曲 面零件的加工問題;解決復(fù)雜零件的加工精度問題,縮短制造周期等。數(shù)控機(jī)床是按預(yù)定的 程序自動進(jìn)行加工的,避免了操作者的人為誤差,但是，它不可能應(yīng)付事先沒有預(yù)料到的情 況。就是說,數(shù)控機(jī)床不能像普通機(jī)床那樣,可隨時

4、用手動操作來調(diào)整和補(bǔ)償各種因素對加 工精度的影響。因此.要求進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)具有較好的靜態(tài)特性和較高的剛度，從而達(dá)到較高 的定位精度，以保證機(jī)床具有較小的定位誤差與重復(fù)定位誤差(目前進(jìn)給伺服系統(tǒng)的分辨率 對達(dá)l»m或0um,甚至o.olu m)；同時進(jìn)給騾動系統(tǒng)還要具有較好的動態(tài)性能，以保 訐和床耳有轉(zhuǎn)高的輪原原炳精府.3. 快速響應(yīng)，無超調(diào)為了提海生產(chǎn)率和保證加工質(zhì)量，除了要求有較高的定位粘度外，還要求有良好的快速 響應(yīng)特性,即要求跟蹤指令信號的響應(yīng)要快。一方向，在啟、制動時要求加、減加速度足 夠大，以縮短進(jìn)給系統(tǒng)的過渡過程時間，減小輪廓過渡誤差。一般電動機(jī)的速度從零變到最 高轉(zhuǎn)如 或

5、從雖高轉(zhuǎn)速降至冬的時間在2（x）ms以內(nèi)其至小于兒i喘秒。這就耍求進(jìn)給系 統(tǒng)要快速響應(yīng),但又不能超調(diào),否則將形成過切.影響加工質(zhì)量;另一方面,當(dāng)負(fù)載突變時. 耍求速度的恢復(fù)時間也耍短，l不能有振蕩，這樣才能得到光滑的加工表ifih要求進(jìn)給電動機(jī)必須具有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的制動轉(zhuǎn)矩盡可能小的機(jī)電時間常數(shù)和 起動電壓。電動機(jī)具有4000r/s2以上的加速度。4. 低速人轉(zhuǎn)矩，過栽能力強(qiáng)數(shù)控機(jī)床要求進(jìn)給駛動系統(tǒng)有萌常寬的調(diào)速范圍，例如在加工曲線和曲面時,拐角位實(shí) 某軸的速廃會逐漸降至冬。這就要求進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)在低速時保持恒力矩輸出，無爬行現(xiàn)彖， 并且具有長時間內(nèi)較強(qiáng)的過苗住力和頻緊的起動、反傳.制動能

6、力。一般，伺服騾動器具 ¥于數(shù)分鐘決至半小時內(nèi)1,5倍以上的過載能力.在短時間內(nèi)可以過載4-6倍而不損壞。5. 可靠性高數(shù)控機(jī)床，特別是自動生產(chǎn)線上的設(shè)備要求具有長時間連續(xù)穩(wěn)定工作的能力，同時數(shù)控t 機(jī)床的維護(hù)、維修也較復(fù)雜,因此，要求數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)可靠性卅八工作穩(wěn)定性好, 具有較強(qiáng)的溫度、濕度.振動等壞境適應(yīng)能力具有很強(qiáng)的抗干擾的能力：4.2步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)常見故障及排除步遡驅(qū)動系統(tǒng)簡單來說，包扌舌仃步進(jìn)電動機(jī)和步遡騾動器。42步進(jìn)電動機(jī)原理簡介及分類1. 步進(jìn)電動機(jī)原理簡介步進(jìn)電動機(jī)流行于7（）年代，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單.控制容易、維修方血，tl控制為金數(shù)字化：是一種能將數(shù)字脈沖轉(zhuǎn)

7、化成一個步距角增雄的電磁執(zhí)行 元件；能很方便地將電脈沖轉(zhuǎn)換為角位移，具冇較好的處位梢度，無漂移和 無積累足位謀差的優(yōu)點(diǎn)，能跟蹤一逗頻率范圍的脈沖列，可作同步電動機(jī)使 用。隨若計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，除功率驅(qū)動電路之外，其它部分均可由軟件實(shí) 現(xiàn)，從1伯進(jìn)一步簡化結(jié)構(gòu)。因此，至今國內(nèi)外對這種系統(tǒng)仍在進(jìn)一步開發(fā)。但是，由十步迪電動機(jī)基木上是用開環(huán)系統(tǒng)，精度不高，不能應(yīng)用于 叩高檔數(shù)控機(jī)床：步進(jìn)電動機(jī)耗能人，速度低（遠(yuǎn)不如交、：r流電動機(jī)）。因此，h前步進(jìn)電動機(jī)僅用于小容繪、低速、精度要求不高的場合，如經(jīng)濟(jì) 型數(shù)控,打卬機(jī)、繪圖機(jī)等計算機(jī)的外部設(shè)備。步進(jìn)電動機(jī)是一種同步電動機(jī)，貝結(jié)構(gòu)同其它電動機(jī)一樣，由定子

8、和轉(zhuǎn) 子組成,定子為激磁場，其激磁磁場為脈沖式,即磁場以一定頻率步進(jìn)式旋 轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子則隨磁場一步一步前進(jìn)。2.步進(jìn)電動機(jī)分類步進(jìn)電動機(jī)按轉(zhuǎn)矩產(chǎn)牛的原理可分為反應(yīng)式.永磁式及混合式步進(jìn)電動 機(jī)；從控制繞組數(shù)量上可分為二和、三相、四和、五柑、六相步進(jìn)電動機(jī)； 從電流的極性上可分為中極性和雙極性步進(jìn)電動機(jī)；從運(yùn)動的型式上可分為 旋轉(zhuǎn)、直線、平而步跡電動機(jī)。4.2.2步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電路控制方式和應(yīng)用舉例1.步進(jìn)電動機(jī)的騾動電路控制方式步進(jìn)電動機(jī)繞紐的驅(qū)動電路，單極性電流一般采用圖4-5細(xì)>雙管串聯(lián)電路，雙極性電流 一般采用圖4-5<b>的h橋電路；對于三相混合式步進(jìn)電動機(jī)則采用三相逆

9、變橋電路，見圖 4-5<c>小ai(c>圖4-5步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)勁電路2.開壞控制系統(tǒng)的應(yīng)用舉例以sii-50806a力相步進(jìn)張動器為例，步進(jìn)進(jìn)給牀動裝置的慕本接口如圖46所示。步進(jìn)驅(qū)動裝置sh-50806axs30備i:動電灌ac 1卩ac80 380/80那勸變丿k器cnccnt/f步進(jìn)電機(jī)i56指令接口電源接口 電動機(jī)牀動接i i4卩-11t tcw-；j)1r+:；1ccw*j)1r -14cw-8圖4-6進(jìn)給驅(qū)動裝能的農(nóng)木接口（以s】l £0£06a%相歩進(jìn)騾動溶為例）3.百格拉公司步進(jìn)電機(jī)w3-007的曲板接線圖4-76fr:、'. fu征

10、6dir a加 d【r greset*rfsebrfa1k joky 11m'wjt.currsth1 sttp2qrk wd fu 圧 systrlolglellellelleljgilix> tc-ft l一馬朋00 7信號接11： fusl電機(jī)紹&；狛|砌m；號：i川訥im動方i砒別i；淘曲一復(fù)位信號.丿田押環(huán)信號：m滬tmv號；fuse-、dir-, reset-*：ready紐接為公丿m址iwe：濃測如刪鍬fl必應(yīng)秸網(wǎng)（動器故障；咖目饒：回.3嘲電權(quán)曲也jfcsteh、steuffi電機(jī)儡的樂：kisi：. systj慶成靂沖和方向”捽嗣方式；也可kffi減“i

11、泡利反轉(zhuǎn)”挪叭 口他redf 于設(shè)®半細(xì)j能；功率接ii： ec 川x?接制t辦遊h用戶削州淸與代理商聯(lián)系）；t、丫、w接電斶觸fem【.、腹供4財圖4-7： wd3-007步進(jìn)電動機(jī)的血板接線圖控制信號說明：pui-se：脈沖信號輸入端，每一個脈沖的上升沿使電動機(jī)轉(zhuǎn)動一步。dtr：方向信號輸入端，如“dtr"為低電平，電機(jī)按順時針方向旋轉(zhuǎn);“dir”為高電 平電機(jī)按逆時針方向旋轉(zhuǎn)。cw：正轉(zhuǎn)信號.每個脈沖使電機(jī)正向轉(zhuǎn)動一步。ccw：反轉(zhuǎn)信號，每個脈沖使電機(jī)反向轉(zhuǎn)動一步。reset：復(fù)位信號，如復(fù)位信號為低電平時，輸入脈沖信號起作用.如果復(fù)位信號為高電平時就禁止任何有效的脈

12、沖輸入信號無效，電機(jī)無保持扭矩。readdy:輸入報警信號：ready是繼電器開關(guān).當(dāng)騾動器正常工作時繼電器閉合，當(dāng)驅(qū) 動器工作異常時繼電器斷開。繼電器允許最髙輸入電壓和電流是：35vd, 10n)at200ma, 電阻性負(fù)載。如用該繼電器，要把他串聯(lián)到cc的某輸入獵 當(dāng)驅(qū)動器匸常工作時繼電器閉 合，外si5 24vdc通過繼電器輸入到cc輸入端，否則外部24tdc無法輸入到cxc輸入端注意：pui.sf.+與cwr pulse-與cw-, dtr與ccw對應(yīng)同一個接線口，按控制方式不同 給出的兩種定義名稱。4. 2.3步逬電動機(jī)的主要特性1. 步距角和步距誤差轉(zhuǎn)子每步轉(zhuǎn)過的空間機(jī)械角度，即步

13、距用b為b 二36(t °/z2*n其中7廣轉(zhuǎn)子齒數(shù)，n-運(yùn)行拍數(shù)。步進(jìn)電動機(jī)每走一步，轉(zhuǎn)子實(shí)際的角位移與設(shè)計的步iffm在仃步距誤差。連續(xù)走若干 步時，上述誤差形成累積值。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一圈后，回至上一轉(zhuǎn)的穩(wěn)定位置.因此步進(jìn)電動機(jī)步 距的誤差不會長期積累。步進(jìn)電動機(jī)步更的積累謀差，繪指一轉(zhuǎn)范用內(nèi)步趴積累謀差的最人 值，步距誤差和枳累誤差通常用皮、分或者步距角的百分比表示。彫響步距誤差和積累誤差 的主要因素有：齒與磁極的分度椿度;鐵心迭壓及裝配秸度；各相矩角特性z間差別的人小; 氣隙的不均勻程度等。2. 靜態(tài)矩角特性和最大靜轉(zhuǎn)矩特性所訓(xùn)靜態(tài)是指電動機(jī)不改變通電狀態(tài)，轉(zhuǎn)子不動時的工作狀態(tài)。空

14、載時，步進(jìn)電動機(jī)某相通以直流電流時，該相對應(yīng)的定、轉(zhuǎn)子齒對齊，這時轉(zhuǎn)子無轉(zhuǎn)炬輸出。如在電動機(jī)軸上加 一順時針方向的負(fù)載轉(zhuǎn)矩步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)子則按順時針方向轉(zhuǎn)過一個小介度，稱為失調(diào)角， 這時轉(zhuǎn)子電磁轉(zhuǎn)矩t與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相等。矩用特性是描述步進(jìn)電動機(jī)穩(wěn)態(tài)時，電磁轉(zhuǎn)矩與失調(diào) 角"之間關(guān)系的曲線，或稱為靜轉(zhuǎn)爐特性。見圖4-7。3. 步進(jìn)電動機(jī)矩頻特性矩頻特性址用來描述步進(jìn)電動機(jī)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行時輸出轉(zhuǎn)矩寫連續(xù)運(yùn)行頻率之間的關(guān)系 曲線。矩頻特性曲線上每一頻率所對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩稱為動態(tài)轉(zhuǎn)矩。動態(tài)轉(zhuǎn)矩除了和步進(jìn)電動機(jī)結(jié) 構(gòu)及材料fj關(guān)外，還與步進(jìn)電動機(jī)繞組逬接、驅(qū)動電路、驅(qū)動電壓仃密切的關(guān)系。如圖4-8(a)所示的

15、并聯(lián)繞紐和串聯(lián)繞組的矩頻特性圖。圖"8 (h)是混合式步進(jìn)電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行 時的典型的矩頻特性曲線。mi.4. 啟動慣頻特性亦負(fù)載轉(zhuǎn)矩"二0的條件下，步進(jìn)電動機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)突然啟動，不丟步地進(jìn)入止常運(yùn)行狀態(tài)所允許的最高啟動頻率.稱為啟動頻率或突跳頻率.超過此值就不能【m苗幼。/動頻 率與機(jī)械系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣暈有關(guān).包括步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量.加i上其它運(yùn)動部件折算至 步進(jìn)電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣笊。下圖4-9表示啟動頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)動慣最之間的關(guān)系.隨著負(fù)載 慣昴的增加，起動頻率下降。若同時存在負(fù)載轉(zhuǎn)矩幅則起動頻率將進(jìn)一步降低。農(nóng)實(shí)際應(yīng) 用中，由于"的存在，可采用的京動頻率要比慣

16、頻特性還耍低。4.2.4步進(jìn)驅(qū)動裝置常見故障及排除正如前所述，步進(jìn)驅(qū)動是開環(huán)控制系統(tǒng)中最常選用的伺服驅(qū)動系統(tǒng)。開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較簡單,調(diào)試、維修、使用都很方便,工作可靠，成本低廉°在一般要求精度不太高的機(jī)床上曾得到廣泛應(yīng)用。使用過程中，步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)常見如下故障：l電動機(jī)過熱報警，可能原因及故障排除見表4-1。表4-1：步進(jìn)電動機(jī)過熱的報警綜述故障現(xiàn)象冇些系統(tǒng)會報警，顯 示電動機(jī)過熱。用手 摸電動機(jī),會明顯感 覺溫度不正常，英至 燙手可能原因工作環(huán)境過于惡劣，環(huán)境 溫度過高參數(shù)選擇不當(dāng)，如電流過 大，超過相電流電壓過高排除措施重新考慮機(jī)床應(yīng)用條件， 改善工作環(huán)境根據(jù)參數(shù)說明書,重新設(shè)

17、置參數(shù)建議穩(wěn)壓電源2. 工作中，尖叫后不轉(zhuǎn)，具體情況為加工或運(yùn)行過程中，驅(qū)動器或步進(jìn)電動 機(jī)發(fā)出刺耳的尖叫聲。可能原因及排除措施見表4-2：表4-2：步進(jìn)驅(qū)動器尖叫后不轉(zhuǎn)的故障原因及排除綜述故障現(xiàn)象可能原因排除措施驅(qū)動器或步進(jìn)電動機(jī) 輸入脈沖頻率太高，引起 降低輸入脈沖頻率 發(fā)出刺耳的尖叫聲，然 堵轉(zhuǎn)后電動機(jī)停止不轉(zhuǎn)輸入脈沖的突調(diào)頻率太降低輸入脈沖的究調(diào)頻率高偷入脈沖的升速曲線不調(diào)整輸入脈沖的升速曲線 夠理想引起堵轉(zhuǎn)3. 工作過程中停車，在工作止常的狀況下，發(fā)牛突然停車的故障。引起此故 障的可能原因見表4-3.表47 工作過程中停車的故障綜述可能原因檢査步驟排除措施驅(qū)動電源故障用萬用表測呆驅(qū)動

18、電源的輸出更換驅(qū)動器驅(qū)動電路故障發(fā)生脈沖電路故障電動機(jī)故障繞組燒壞電動機(jī)線圈匝間短路用萬用表測量線圈間是否短更換電動機(jī)或接地路雜物k住可h測消除外界的十?dāng)_因索4. 工作噪聲特別大，仔細(xì)觀察加工或運(yùn)行過程中，還冇進(jìn)二退一現(xiàn)象?？赡茉蚣稗蟹浅胧┮姳?-4：表4-4：工作噪聲特別人的故障原因及排除綜述故障現(xiàn)象可能原因排除措施低頻旋轉(zhuǎn)時冇進(jìn) 二退一現(xiàn)象，高 速上不去檢查相序止確連接動力線電動機(jī)運(yùn)行在低頻區(qū)或共振區(qū)分析電動機(jī)速度及電動機(jī) 頻率后，調(diào)整加工切削參數(shù)純慣性負(fù)載、正反轉(zhuǎn)頻繁重新考慮次機(jī)床的加工能 力更換電動機(jī)電動機(jī)故障磁路混合式或永磁式轉(zhuǎn)了磁鋼 退磁后以單步運(yùn)行或在失步區(qū)如永磁單向旋轉(zhuǎn)步進(jìn)

19、電動機(jī)的 定向機(jī)構(gòu)損壞更換電動機(jī)h 無力或者是出力降低或稱“悶車”即存工作過程中,某軸有可能突然停止，俗稱篁悶車”，可能原因見表4-軋表4-5："悶車”的可能原因及揶除措施故障部位可能原因驅(qū)動器端故 電壓沒有從驅(qū)動器輸出來排除措施檢杳驅(qū)動器確保冇輸出障驅(qū)動器故障電動機(jī)繞紐內(nèi)部發(fā)生錯誤更換驅(qū)動器電動機(jī)端故電動機(jī)繞組碰到機(jī)殼,發(fā)生相間煜路或者線障頭脫落電動機(jī)軸斯更換電動機(jī)電動機(jī)定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙過人專業(yè)電動機(jī)維修人員調(diào)整好氣隙或更換電動機(jī)外部故障電壓不穩(wěn)重新考慮負(fù)載和切削條件會造成“悶車”的原因可能是：負(fù)載過大或重新考慮負(fù)載和切削條件切削條件惡劣故障部位步進(jìn)恥動器可能原因恥動器9電動機(jī)

20、連線斷線保險絲是杏熔斷當(dāng)動力線斷線時，二線式步進(jìn)電動 機(jī)是不能轉(zhuǎn)動的，但三相五線制電 動機(jī)仍可轉(zhuǎn)動，但力矩不足。朋動器報警（過電壓、欠電壓、過電 流、過熱）驅(qū)動器使能信號彼封鎖排除措施確定連線正常更換保險絲確保動力線的連接正常按相關(guān)報警方法解除通過plc觀察是否使能信號 正常驅(qū)動器電路故障最好用交換法，確疋是否驅(qū) 動器電路故障，更換驅(qū)動器電路板或驅(qū)動器接口信號線接觸不r系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)如：工作方 式不對步進(jìn)電動機(jī) 電動機(jī)卡死重新連接好信號線依照參數(shù)說明書，車新設(shè)置 相關(guān)參數(shù)主要是機(jī)械故障,排除卡死 的故障原因，經(jīng)驗證，確保 電動機(jī)正常后，方可繼續(xù)使jij更換步進(jìn)電動機(jī)會出現(xiàn)尖叫后不轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,

21、按尖叫后不轉(zhuǎn)的故障處理 i般發(fā)生在新機(jī)調(diào)試時,重長期亦潮濕場所存放，造成電動機(jī) 部分生銹電動機(jī)故障指令脈沖太窄、頻率過高、脈沖電 平太低外部故障安裝不正確電動機(jī)本身軸承等故障新安裝調(diào)成重新進(jìn)行機(jī)械的調(diào)整7. 步進(jìn)電動機(jī)失步或多步，此故障引起的可能現(xiàn)象是工作過程中，配 萱步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)的某軸災(zāi)然停頓，而后,又繼續(xù)走動。此故障的町能原因具體綜 述見表4-7 o表4-7：步進(jìn)電動機(jī)失步或多步的可能原因及排除措施可能原因檢查步驟掛除措施負(fù)載過大,超過電動機(jī)的承載重新調(diào)務(wù)加工程序切削能力參數(shù)負(fù)載忽人忽小是否毛坯余量分配不均勻 等可在不正式加工的條件下調(diào)整加工條件負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量過大,啟動時重新考慮負(fù)載的轉(zhuǎn)動

22、慣失步、停車時過沖進(jìn)行試運(yùn)行,判斷是否有此量傳動間隙大小不均想象發(fā)生進(jìn)行機(jī)械傳動桔皮的檢驗進(jìn)行螺距誤差補(bǔ)償傳動間隙產(chǎn)生的零件有彈性變m新考慮這種材料的工形件的加工方案電動機(jī)工作在志蕩失步ix分析電動機(jī)速度及電動機(jī)調(diào)整加工切削參數(shù)電路總持零使用不當(dāng) 干擾頻率處理好接地,做好屏蔽處 理更換電動機(jī)電動機(jī)故障，如定、轉(zhuǎn)子相擦有的嚴(yán)重的情況聽聲音度可以感送出來& 運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻，有抖動，反映在加工中是加工的工件右振紋，表血光潔度差。 引起此故障的可能原因及排除措施見表4-8.表4-8：數(shù)控裝置顯示時冇時無或抖動的故障綜述可能原因檢査步驟指令脈沖不均勻指令脈沖太窄指令脈沖電平不正確 指令脈沖電平與驅(qū)動

23、 器不匹配脈沖倍號存布噪聲 脈沖頻率與機(jī)械發(fā)生川示波是觀察指令脈沖用萬用表觀測指令脈沖電平 用力用表測量指令脈沖電平 后比較,是否與驅(qū)動器匹配 用示波器觀測脈沖信號 可目測掛除措施從數(shù)控系統(tǒng)找故障.左卻除確實(shí)電平能匹配注意觀察電平是否變化頻緊 調(diào)節(jié)數(shù)控系統(tǒng)參數(shù).避免共振'?共振9.電動機(jī)定位不準(zhǔn)。反映在加工中的故障就是加丄工件尺寸冇問題?？赡茉蚣肮收限谐胧┮姳?-9可能原因加減速時間太小表4-9電動機(jī)定位不準(zhǔn)的故障綜述檢査步驟排除措施根據(jù)參數(shù)說明書，重新設(shè)置好參數(shù)指令信號存在f擾 噪聲系統(tǒng)屏蔽不良利用示波器檢查指令信如果示波器顯示，信號只是受到小幅度 號是否正常的變化，可加注磁環(huán)或

24、抗干擾的元器件.同時處理好接地，做好屏蔽處理4.2.5步進(jìn)電動機(jī)常見故障及維修常見故障見表4-103故障現(xiàn)象電動機(jī)尖叫電動機(jī)不能旋 轉(zhuǎn)表4-10：步進(jìn)電動機(jī)常見故障綜述 可能原因cw：中與何服驅(qū)動冇關(guān)的參數(shù) 設(shè)定、調(diào)一整不當(dāng)引起的 保險絲是否熔斷 動力線短線 參數(shù)設(shè)置不當(dāng)電動機(jī)卡死電動機(jī)發(fā)熱異 常生銹或故障動力線r、s、t連線不播配排除措施正確設(shè)宜參數(shù)更換保險絲確保動力線連接良好依照參數(shù)說明書，重新設(shè)置 相關(guān)參數(shù)主要是機(jī)械故障，押除卡死 的故障原因，經(jīng)驗證，確保 電動機(jī)正常后，方可繼續(xù)使 用更換步進(jìn)電動機(jī)正確連接r、s、t線4.2.6步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)維修實(shí)例：例1加工大導(dǎo)程螺紋時，出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)彖。故

25、障診斷和處理過程：開環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床的cnc裝置的脈沖當(dāng)量一般為0.01mm, 7坐標(biāo) 軸g00指令速度一般為2000nnn/min3000mm/min<.開環(huán)控制的數(shù)控車床的主軸結(jié)構(gòu)一般有 兩類：一類是由普通車床改造的數(shù)控車床，主軸的機(jī)械結(jié)構(gòu)不變，仍然保持換檔有級調(diào)速； 另一類繪采用通用變頻器控制數(shù)控車床主軸實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。這種主軸無級調(diào)速的數(shù)控車沐在 進(jìn)行大導(dǎo)程螺紋加工時，進(jìn)給軸會產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)，這是高速低轉(zhuǎn)矩特性造成的。如果主軸無級調(diào)速的數(shù)控車床加工10mm導(dǎo)程的螺紋時，主軸轉(zhuǎn)速選擇300r/min»那么 刀架沿z坐標(biāo)軸需耍用3000rnm/miri的進(jìn)給速皮配合加工，z坐標(biāo)軸步

26、進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù) 載轉(zhuǎn)矩址無法達(dá)到這個耍求的.因此會出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)軌 如果將主軸轉(zhuǎn)速降低，刀架沿z坐林 軸加工的速度減慢,z坐標(biāo)軸步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩增大,螺紋加工的問題似乎可以得到改善, 然而由于主軸采用通用變頻器調(diào)速，使得主軸在低速運(yùn)行時轉(zhuǎn)矩變小，主軸會產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)。對于主軸保持換檔變速的開壞控制的數(shù)控車床，亦加工大導(dǎo)程螺紋時，主軸可以低速 正常運(yùn)行，人導(dǎo)程螺紋加工的問題可以得到改善但是光潔度受到購響。如果在加工過程中， 切削進(jìn)給量過大.也會岀現(xiàn)z坐標(biāo)軸堵轉(zhuǎn)現(xiàn)彖。例2：步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動單元的常見故障功率管損壞。故障診斷和處理過程z步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動單元的常見故障為功率悴損壞。功率符損壞的心因上 要是功率管

27、過熱或過流造成的。要重點(diǎn)檢杳提供功率代的電壓是否過窩，功率管散熱環(huán)境是 占良好，步進(jìn)電動機(jī)朋動單元與步進(jìn)電動機(jī)的連線是杏可靠，冇沒冇短路規(guī)彖等，如冇故障 要逐一排除。為了改善步進(jìn)電動機(jī)的高頻特性，步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動單元一般采用人于80v交流電壓供 電（以前有50v）,經(jīng)過整流厲，功率管上承受較高的直流工作電壓。如果步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動 單元接入的電壓波動范陽較大或者冇電氣干擾、散熱環(huán)境不良等原因，就可能引起功率管損 壞。對于開環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床，巫耍的指標(biāo)是可靠性。因此，可以適當(dāng)降低步進(jìn)電動機(jī)騾動 單元的輸入電壓，以換取步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器的穩(wěn)定性和可靠性。例3：經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的啟動、停車彩響工件的梢度。故障

28、診斷和處理過程: 電動機(jī)旋轉(zhuǎn)ibl ji繞紐線圈的通、斷電流是存 定順序的。 以一個五相十拍步進(jìn)電動機(jī)為例,啟動時,a相線圈通電,然后各相線圈按照a-ab-b -bc-c-cd-d-de-e-ea-a所示順序通電。我們稱a相為初始相，因為每次重新 通電的時候，總楚a相處于通電狀態(tài)。當(dāng)步進(jìn)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)一段時間后.通電的狀態(tài)址其中 的某個狀態(tài)。這時機(jī)床斷電停止運(yùn)行時，步進(jìn)電動機(jī)在該狀態(tài)初結(jié)束。當(dāng)機(jī)床再次啟動通電 工作時，步進(jìn)電動機(jī)乂從a向開始.與前次結(jié)束不一定是同相，這兩個不同的狀態(tài)會使偏 轉(zhuǎn)若干個步距角.工作臺的位置產(chǎn)生偏差，cnc對此偏差是無法進(jìn)行補(bǔ)償?shù)摹?shù)控機(jī)床在批就加工零件時，如果因換班斯電

29、停車或者冇其他原因斷電停金更換加工 零件，根據(jù)上述的原因，這時所加工的零件尺寸會冇偏差。解決這個問題可以通過檢測步進(jìn) 電動機(jī)驅(qū)動單元的初始相信號，使機(jī)床在初始相處斷電停車來解決。另一種解決方法是在數(shù) 控機(jī)床上安裝機(jī)床回參考點(diǎn)來解決。4. 3進(jìn)給伺服驅(qū)動系統(tǒng)介紹43.1進(jìn)給伺服驅(qū)動系統(tǒng)的組成及分類1.進(jìn)給伺服張動系統(tǒng)的紐成數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)一般由驅(qū)動控制單元，驅(qū)動單元，機(jī)械傳動部件,執(zhí)行機(jī)構(gòu)和檢測 反饋環(huán)節(jié)等組成。驅(qū)動控制單元和驅(qū)動單元組成伺服驅(qū)動系統(tǒng)。機(jī)械傳動部件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組 成機(jī)械傳動系統(tǒng)。檢測元件和反饋電路紐成檢測裝胃，也稱檢測系統(tǒng)。進(jìn)給何服系統(tǒng)的任務(wù)就是要完成各坐標(biāo)軸的位置控制。數(shù)控系統(tǒng)

30、根擁輸入的程序指令及 數(shù)據(jù),經(jīng)插補(bǔ)運(yùn)算后得到位置控制指令，同時,位置檢測裝置將實(shí)際位置監(jiān)測信號反饋于數(shù) 控系統(tǒng)，構(gòu)成全閉壞或半閉環(huán)的位咒控制。經(jīng)位置比較屆 數(shù)控系統(tǒng)輸出速度控制指令仝務(wù) 坐標(biāo)軸的驅(qū)動裝置經(jīng)速度控制單元驅(qū)動伺服電動機(jī)滾珠絲杠傳動實(shí)現(xiàn)進(jìn)紿運(yùn)動何服電動 機(jī)上的反饋裝置將轉(zhuǎn)速信號反饋回系統(tǒng)與速度控制指令比較，構(gòu)成速皮反饋控制。因此，進(jìn) 紿伺服系統(tǒng)實(shí)際i堤外環(huán)為位賈環(huán)、內(nèi)壞為速皮壞的控制系縱 對進(jìn)給伺服系統(tǒng)的維護(hù)及故 障診斷將落實(shí)到位置環(huán)和速度環(huán)上。組成這兩個環(huán)的具體裝置冇：用于位置檢測的有光柵、 光電編碼器.感應(yīng)同步器、旋轉(zhuǎn)變壓器和磁柵等;用于轉(zhuǎn)速檢測的有測速發(fā)電動機(jī)或光電編 碼器等。

31、2進(jìn)給伺服張動系統(tǒng)的分類按伺服進(jìn)給系統(tǒng)使用的伺服類型半閉壞、閉環(huán)數(shù)控機(jī)床常用的伺服進(jìn)給系統(tǒng)可以分直 流伺服驅(qū)動系統(tǒng)和交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)兩大類在2()世紀(jì)70年代至80年代的數(shù)控機(jī)床上, 一般均采用直流伺服驅(qū)動；從80年代中、后期起，數(shù)控機(jī)床上多采用交流伺服驅(qū)動。下向 將分別按直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)、交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)來闡述其維修與維護(hù)的相關(guān)知識。fanuc公司直流進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)從1980年開始，fa'tjc公司陸續(xù)推出了小慣旳l系列、中慣就m系列和大慣曲ii系列的直流伺服電動機(jī)。中、小慣量伺服電動機(jī)采用pwm速度控制單元.大慣量伺服電動機(jī)采用晶閘符速皮控制單元。驅(qū)動裝置具有多重保護(hù)功能，如過速、過

32、電流、過電壓和過技等。2.siemens公司直流進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)siemens公司在70年代中期推出了 1hu系列永磁式直流伺服電動機(jī)，規(guī)格有1hu504、1hu305、1hl310和1iiu313.與伺服電動機(jī)配套的速度控制單元有6ra20和6ra26兩個系列,前者采用晶體管pwm控制，后者采用晶閘管控制。驅(qū)動系統(tǒng)除了各種保護(hù)功能外，另具冇廠/ 熱效應(yīng)監(jiān)控等功能。3.mitsubishi公司直流進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)mttsubtsiit公司的hd系列永碗式直流伺服電動機(jī),規(guī)格有hd21、fid41、hd81、iidlokiid201和hd301等。配套的6r系列伺服驅(qū)動單元,采用晶體管pwm控制技術(shù),具

33、有過載、 過電流、過電壓和過速保護(hù)，帶fj電流監(jiān)控等功能。4.3.3交流伺服系統(tǒng)1. 常用交流伺服系統(tǒng)介紹1)fanuc公司交流進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)fanuc公司在80年代中期推出了晶體管pwm控制的交流驅(qū)動單元和永磁式三相交流同 步電動機(jī)，電動機(jī)有s系列、l系列、sp系列和t系列，驅(qū)動裝置有a系列交流驅(qū)動單元等。2 ) siemens公司交流進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)1983年以來,siemens公司推出了交流驅(qū)動系統(tǒng)。由6sc610系列進(jìn)給驅(qū)動裝置和 6sc611a (stm0drtve611a)系列進(jìn)給驅(qū)動模塊、1ft5和1ft6系列永磁式交流同步電動機(jī)組 成。驅(qū)動采用晶體管pwm控制技術(shù)，帶有廠f熱效應(yīng)監(jiān)控

34、等功能。另外，siemens公司還有 用于數(shù)字伺服系統(tǒng)的stm0drtve6110系列進(jìn)給驅(qū)動松塊。3)mitsubishi公司交流進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)mitsubishi公司的交流驅(qū)動單元有通用型的mr-j2系列,采用pwm控制技術(shù).交流伺 服電動機(jī)有hc-me系列、ha-ff系列、hc-sf系列和hc_rf系列。另外，mitsubishi公司還 用用于數(shù)字驅(qū)動系統(tǒng)的mbs svj2系列交流驅(qū)動單元。4）a-b公司交流進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)a-b公司的交流驅(qū)動系統(tǒng)ff 1391系統(tǒng)交流驅(qū)動單元和1326型交流伺服電動機(jī)。另外， 還有1391-des系列數(shù)字式交流驅(qū)動單元,相應(yīng)的伺服電動機(jī)有】391 -des1

35、5、1391-des22 和1391-des45三種規(guī)格。5）華中數(shù)控公司交流進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)華中數(shù)控公司的交流朋動系列主要hsv-9. hsv-1k hsv-16和hsv-20d四種型號。hsv-11運(yùn)用了欠量控制原理和柔性控制技術(shù).共有額定電流為14a, 20a. 40a> 60a這 4個系列：hsv-16采用專用遠(yuǎn)動控制dsp、大規(guī)?，F(xiàn)場可編稱邏輯陣列（fpga）和智能化 功率模塊（wm）等新技術(shù)設(shè)計，操作簡單、可靠性高、體積小巧、易于安裝。hsv-20d 武漢華中數(shù)控股份冇限公司繼hsv-9、iisv-1l iisv 16z后，推出的一款全數(shù)字交流伺服騾 動器。具有025、050、0

36、75、100多種型號規(guī)格,具有很寬的功率選擇范圍。2. 交流伺服系統(tǒng)的組成交流伺服系統(tǒng)主要由下列幾個部分構(gòu)成.如圖4-11所示。（1）交流伺服電動機(jī)?？煞譃橛来沤涣魍胶畏妱訖C(jī)，永磁無刷直流伺服電動機(jī)、 感應(yīng)伺服電動機(jī)及磁阻式伺服電動機(jī)；（2）pwm功率逆變器。可分為功率晶體管逆變器、功率場效應(yīng)管逆變器、igbt逆 變器（包括智能型tgbt逆變器模塊）等。（3）微處理器控制器及邏輯門陣列?？煞譃閱纹瑱C(jī)、dsp數(shù)字信號處理器、dsp+cpu、 多功能 dsp （如 tms320f240）等；（4）位朮傳感器（含速度）?？煞譃樾D(zhuǎn)變壓器、磁性編碼器、光電編碼器等；（5）電源及能耗制動電路；（6）

37、鍵盤及顯示電¥各；（7）接口電路c包括模擬電壓、數(shù)字i/o及申口通訊電路（8）故障檢測，保護(hù)電路。圖4-11交流伺服系統(tǒng)組成3. 交流伺服電動機(jī)的簡介交流伺服電動機(jī)可依據(jù)電動機(jī)運(yùn)行原理的不同，分為感應(yīng)式（或稱杲步）交 流伺服電動機(jī)、永磁式同步電動機(jī)、永磁式無刷直流伺服電動機(jī)、和磁阻同步交 流伺服電動機(jī)。這些電動機(jī)具有相同的三相繞組的定子結(jié)構(gòu)。感應(yīng)式交流伺服電動機(jī)，其轉(zhuǎn)了電流由滑差電勢產(chǎn)生，并與磁場相互作用產(chǎn) 生轉(zhuǎn)矩，其主要優(yōu)點(diǎn)是無刷,結(jié)構(gòu)堅固、造價低.免維護(hù)，對環(huán)境要求低，其主 磁通用激俺電流產(chǎn)牛，很容易實(shí)現(xiàn)弱磁控制，高轉(zhuǎn)速吋以達(dá)到4、5倍的額足轉(zhuǎn)速: 缺點(diǎn)是需要激磁電流，內(nèi)功率因數(shù)

38、低，效率較低，轉(zhuǎn)子散熱閑難，要求較大的伺 服驅(qū)動器容量，電動機(jī)的電磁關(guān)系復(fù)雜，要實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)矩的控制比較 困難，電動機(jī)非線性參數(shù)的變化影響控制精度，必須進(jìn)行參數(shù)在線辨識才能達(dá)到 較好的控制效果。永磁同步交流伺服電動機(jī)，氣隙磁場由稀土永磁體產(chǎn)生，轉(zhuǎn)矩控制由調(diào)節(jié)電 樞的電流實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)矩的控制較感應(yīng)電動機(jī)簡也并旦能達(dá)到較高的控制精度；轉(zhuǎn) 了無銅、鐵損耗，效率高、內(nèi)功率因數(shù)高，也具冇無刷免維護(hù)的特點(diǎn)，體積和慣 量小，快速性好；在控制上需要軸位置傳感器，以便識別氣隙磁場的位置；價格 較感應(yīng)電動機(jī)貴。無刷直流伺服電動機(jī)，其結(jié)構(gòu)與永磁同步伺服電動機(jī)相同，借助較簡單的位 置傳感器（如崔爾磁敏開關(guān)）的信號

39、，控制電樞繞組的換向，控制故為簡單；由 于每個繞組的換向都礙要一套功率開關(guān)電路，電樞繞組的數(shù)ii通常只采川三相， 相當(dāng)于只冇三個換向片的直流電動機(jī)，因此運(yùn)行時電動機(jī)的脈動轉(zhuǎn)矩人，適成速 度的脈動，需要采用速度閉環(huán)才能運(yùn)行于較低轉(zhuǎn)速，該電動機(jī)的氣隙磁通為方波 分布，可降低電動機(jī)制造成本。有時,將無刷直流伺服系統(tǒng)與同步交流伺服混為 一談，外表上很難區(qū)分，實(shí)際上兩者的控制性能是冇較人差別的。磁阻同步交流伺服電動機(jī),轉(zhuǎn)子磁路具冇不對稱的磁阻特性，無永磁體或繞 組，也不產(chǎn)生損耗；其氣隙磁場由定子電流的激磁分量產(chǎn)生,定子電流的轉(zhuǎn)矩分 量則產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩；內(nèi)功率因數(shù)較低，要求較大的伺服驅(qū)動器容量，也具冇無刷、

40、 免維護(hù)的特點(diǎn)并克服了永磁同步電動機(jī)弱磁控制效果差的缺點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)弱磁控 制，速度控制范圍可達(dá)到0. lrpmloooorpm,也兼冇永磁同步電動機(jī)控制簡單的 優(yōu)點(diǎn)，但需要軸位置傳感器，價格較永磁同步電動機(jī)便宜，但體積較大些。冃前市場上的交流伺服電動機(jī)產(chǎn)品主要是永磁同步伺服電動機(jī)及無刷直流 伺服電動機(jī)。4.永磁式同步交流伺服電動機(jī)控制原理圖4-11表示永磁同步電動機(jī)控制原理框圖交流伺服系統(tǒng)是一個多環(huán)控制 系統(tǒng),需要實(shí)現(xiàn)位譽(yù)、速度、電流三種負(fù)反饋控制設(shè)盤了三個調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié) 位盤、速度和電流，三者z間實(shí)行串級聯(lián)接，把位譽(yù)調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作速度調(diào)節(jié)器 的輸入，再把速度調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的輸入

41、，而把電流調(diào)節(jié)器的輸出 經(jīng)過坐標(biāo)變換后，給出同步電動機(jī)三相電壓的瞬吋給疋何,通過pwm逆變器，實(shí)現(xiàn) 對同步電動機(jī)三相繞纟h.的控制實(shí)測的三和電流山兒人）瞬時值，也要通過坐標(biāo) 反變換，成為實(shí)現(xiàn)電流的反饋控制上述控制框圖，在結(jié)構(gòu)電流為最內(nèi)環(huán),位置為 最外環(huán)，形成了位置、速度、電流的三閉環(huán)控制系統(tǒng)。dt$ 永 m=r圖4t1永磁同步電動機(jī)控制原理框圖43.4典型接口電路舉例及電路接口例：采用stxuif.rtk802d帶總線指令接口控制的stmodrtve進(jìn)給驅(qū)動裝胃的連線實(shí)例, 如圖4t2所示。i cnc i| sinumerik 802d|pcup3f1eusmrdfibusi電凋x423:co

42、aai i 回s)u1z31aacoaai6sn1146l/xbooobzm|ft5lfk606q6amago 1fk60606afti1 ago 1pk60606af 71 iago>ac33ovssnil231ab0d0aa!l伺服驅(qū)動模塊2is穴<3«.盤<>也也丨w2|pe|罔4-12采用總銭描令接口控制的匹曲例：某進(jìn)紿伺服驅(qū)動裝置的按口如圖4-13所示。vk小”、rose*fvh：n»a：砒心ik知hr分心抻c-msaam&瀚障crul4d;5iilcw4«-i只紙備?ct.1nanx(>o«»u

43、 屮hr：噸 jtf 岀mkialf»>wmpiniiclsrv41soundiv,仃wmzoorveinerwi.owls-au*r1艸alm.a1mccmnic02brkor mtkwctm"人6ct14e .711 khx直&"比*出轉(zhuǎn)粧心直出4.4進(jìn)給伺腿驅(qū)動系統(tǒng)烤見的報警及處理4.4.1進(jìn)給伺服系統(tǒng)各類故障的表現(xiàn)形式當(dāng)進(jìn)給伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，通常有三種表現(xiàn)方式： 在crt或操作血板上顯示報警內(nèi)容和報警信息，它是利用軟件的診斷程 序來實(shí)現(xiàn)的。 利用進(jìn)給伺服驅(qū)動單元上的換件（如：報警燈或數(shù)碼管指示，保險絲熔 斷等）顯示報警驅(qū)動單元的故障信息；

44、進(jìn)給運(yùn)動不止常，但無任何報警信息。圖4-13某進(jìn)紿伺服驅(qū)動裝咒的內(nèi)部接口圖其中前兩類，都可根據(jù)牛產(chǎn)廠家或公司提供的產(chǎn)品維修說明書中冇關(guān)“各種報警信息產(chǎn)牛的可能原因"的提示進(jìn)行分析判斷，一般都能確診故障原因、 部位。對于第三類故障，則需要進(jìn)行綜合分析,這類故障往往是以機(jī)床上工作不 正常的形式出現(xiàn)的，如機(jī)床失控.機(jī)床振動及工件加工質(zhì)量太差等。伺服系統(tǒng)的故障診斷，雖然由于伺服驅(qū)動系統(tǒng)牛產(chǎn)廠家的不同，在具體做 法上可能有所區(qū)別，但其基木檢査方法與診斷原理卻是一致的。診斷伺服系統(tǒng)的 故障,i般町利用狀態(tài)指示燈診斷法、數(shù)控系統(tǒng)報警顯示的診斷法、系統(tǒng)診斷信 號的檢査法、原理分析法的等等。4.4.2

45、軟件報警（crt顯示）故障及處理1進(jìn)給伺服系統(tǒng)出錯報警故障這類故障的起因人多是速度控制單元方面的故障引起的，或是主控制印制線路板與位 克控制或伺服信號冇關(guān)部分的故障。例:卜農(nóng)為fanuc pwm速度控制單尤的控制板上的 7個報警指示燈.分別址brk、hval. hcal、ovc、lval、tgls以及dcal；在它們 下方還有prdy （位置控制已準(zhǔn)備好信號）和vrdy （速度控制單元已準(zhǔn)備好信號）2個狀 態(tài)抬示燈，其含義見表4-1 k表411速皮控制單元狀態(tài)指示燈一覽表代號含義備注代號含義備注brk驅(qū)動器主回路熔斷器跳閘紅色tgls轉(zhuǎn)速太高紅色hcal驅(qū)動器過電流報警紅色dcal直流母線過電

46、壓報警紅色hval駁動器過電壓報警紅色pray位置拎制準(zhǔn)備好綠色ovc驅(qū)動器過載報警紅色vrdy速度控制單元準(zhǔn)備好綠色lval驅(qū)動器欠電壓報警紅色備注：表示出于含義說明中是的狀態(tài)2.檢測元件（測速發(fā)電動機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器或脈沖編碼器）或檢測信號方面引起的故障。 例如：某數(shù)控機(jī)床顯示“主軸編碼器斷線引起的原因有： 電動機(jī)動力線斷線。如果伺服電源剛接通，尚未接到任何指令時，就發(fā)生這種 報警，則山于斷線而造成故障可能性最兒 伺服單元卬制線路板上設(shè)定錯謀，如將檢測元件脈沖編碼器設(shè)定成測速發(fā)電動機(jī)等。 沒冇速度反饋電壓或時有時無，這可用顯示其來測暈速度反饋信號來判斷，這類故障除檢測元件木少存在故障外，多數(shù)是

47、山于連接不良或接通不良引起的c 山于光電隔離板或中間的某些電路板上劣質(zhì)元器件所引起的。當(dāng)有時開機(jī)運(yùn)行 相當(dāng)長一段時間后，出現(xiàn)“主軸編碼器斷線”，這時，巫新開機(jī)，可能會門動消 除故障。3參數(shù)被破壞參數(shù)被破壞報警表示伺服單元中的參數(shù)由于某些原因引起混亂或丟 失。引起此報警的通常原因及?，F(xiàn)處理見表4-12e農(nóng)412 “參數(shù)被破壞”報警綜述警報內(nèi)容警報發(fā)生狀可能原因處理措施參數(shù)破壞在接通控制 電源時發(fā)生正在設(shè)定蔘數(shù)時電源斷開進(jìn)行用戶參數(shù)初始化后重新輸入?yún)?shù)正在寫入?yún)?shù)時電源斷開超出參數(shù)的寫入次數(shù)更換伺服驅(qū)動器（重新評信參數(shù)寫入法）伺服驅(qū)動器eeprom以及外圍電賂故障更換伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)定異常在接通控

48、制電源時發(fā)生裝入了設(shè)定不適當(dāng)?shù)膮?shù)執(zhí)行用戶參數(shù)初始化處理4. 主電路檢測部分異常引起此報警的通常樂因及常規(guī)處理見下表413。表413“主電路檢測部分異?！眻缶C述警報內(nèi)容警報發(fā)生狀況可能原因處理措施主電路檢測部分異 常在接通控制 電源時或者 運(yùn)行過程中 發(fā)心控制|分不穩(wěn)定將電源恢復(fù)正常伺服驅(qū)動器故障更換伺服驅(qū)動器5. 超連引起此報警的通常甌因及常規(guī)處理見下表414。表414“超速”報警綜述警報內(nèi)容警報發(fā)生狀況可能原因處理措施超速接通控制電電路板故障更換伺服驅(qū)動器源時發(fā)生電動機(jī)編碼器故障更換編碼器電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)生速度標(biāo)定設(shè)定不合適重設(shè)速度設(shè)定速度指令過大使速度指令減到規(guī)定范圍內(nèi)電動機(jī)編碼器信

49、號線故 障重新布線電動機(jī)編碼器故障更換編碼器電動機(jī)啟動時發(fā)生超跳過大巫設(shè)伺服調(diào)榕使起動特 性曲線變緩負(fù)載慣量過大伺服在慣量減到規(guī)定范 圍內(nèi)6. 限位動作限位報警主耍指的就是超程報警。引起此報警的通常原因及常規(guī)處理見下表4-15o表415“限位”報警綜述警報發(fā)生狀況可能原因處理措施限位開關(guān)動作限位開關(guān)有動作（即控制軸 實(shí)際已經(jīng)超程）；參照機(jī)床使用說明書進(jìn)行超程解除限位開關(guān)電路開路。依次檢査限位電路， 處理電路開路故障7. 過熱報警故障所謂過熱繪指伺服單元、變壓器及伺服電動機(jī)等的過熱。弓i起過熱報警的原因見表4-16o7.過熱報警故障 所謂過熱是指伺服單元、變壓器及伺服電動機(jī)等的過熱。引起過熱報警

50、的原因見表446。表416伺服單.元過熱報警原因綜述表過執(zhí)八 §報警過熱的具體表現(xiàn)過熱原因處理措施過熱的繼電器動作機(jī)床切削條較苛刻重新考慮切削參數(shù)，改善切削條件機(jī)床樓擦力矩過大改善機(jī)床潤滑條件熱控開關(guān)動作伺服電動機(jī)電樞內(nèi)部短路或絕緣不良加絕緣層或更換伺服電動機(jī)電動機(jī)制動器不良更換制動器電動機(jī)永久磁鋼去磁或脫落更換電動機(jī)驅(qū)動器參數(shù)增益不當(dāng)；巫新設(shè)置相應(yīng)參數(shù)di勸知冷執(zhí)騾動器與電動機(jī)配合不當(dāng)；巫新考慮配合條件電動機(jī)軸承故障；更換軸承驅(qū)動器故障。更換驅(qū)動器例如某伺服電動機(jī)過熱報警.可能原因有: 過負(fù)荷。町以通過測量電動機(jī)電流是否超過額怎值來判斷。 電動機(jī)線圈絕緣不良?？捎?00v絕緣電陽表

51、檢査電板線圈卩機(jī)売z間的絕緣電肚 如果在1mq以上.表示絕緣正常。 電動機(jī)線圈內(nèi)部短路?？尚断码妱訖C(jī),測電動機(jī)空載電流,如果此電流與轉(zhuǎn)速成正 比變化，則可判斷為電動機(jī)線圈內(nèi)部短路。® 電動機(jī)磁鐵排辭?？赏ㄟ^快速旋轉(zhuǎn)電動機(jī)時.測定電動機(jī)電樞電h.是杏世瓠 如電 壓低且發(fā)熱,則說明電動機(jī)己退磁。應(yīng)重新充磁。 制動器失靈。當(dāng)電動機(jī)帶有制動器時,如電動機(jī)過熱則應(yīng)檢査制動器動作是否靈活。 cnc裝置的仃關(guān)卬制線路板不氐8. 電動機(jī)過載引起的通常原因及常規(guī)處理見表4-17表417伺服馭動系統(tǒng)過載報警綜述表警報內(nèi)容警報發(fā)生狀況可能原因處理措施過載（一般有連續(xù)垠 大負(fù)載和瞬間最大 負(fù)載）在接通控制

52、電源時發(fā)生伺服單元故障更換伺服單元在伺服on時發(fā)生電動機(jī)配線異常（配線不良 或連接不良）修正電動機(jī)配線編碼器配線異常（配線不良 或連接不良）修正編碼器配線編碼器有故障（反饋脈沖與 轉(zhuǎn)角不成比例變化,而有跳 躍）更換編碼器伺服單元故障更換伺服單元在輸入指令時伺服電動電動機(jī)配線異常（配線不良 或連接不良）修正電動機(jī)配線機(jī)不旋轉(zhuǎn)的 情況下發(fā)生編碼器配線異常（配線不良 或連接不良）修正編碼器配線起動扭矩超過垠大扭矩或 者負(fù)載有沖擊現(xiàn)彖；電動機(jī) 振動或抖動；巫新考慮負(fù)載條件、 運(yùn)行條件或者電動機(jī)容量伺服單元故障更換伺服單元在通常運(yùn)行時發(fā)生有效扭爐超過額定扭矩或 者起動扭矩大幅度超過額 定扭矩重新考慮負(fù)載條件.運(yùn)行條件或者電動機(jī)容量伺服單元存儲盤溫皮過高將工作溫度下調(diào)伺服單元故障更換伺服單元9.伺服單元過電流報警引起過流的通常原因及常規(guī)處理見下表418。表4-18伺服單元過電流報警綜述警報內(nèi)容警報發(fā)生狀況可能原因處理措施過電流（功率晶體管在接通控制電源伺服驅(qū)動器的電路板與熱更換伺服驅(qū)動器（igbt）產(chǎn)生過電時發(fā)生開關(guān)連接不良流）或者散熱片過熱伺服驅(qū)動器電路板故障在接u、v、u與地線連接錯誤檢查配線，正確迓通主地線纏在